Датчик разности фаз

СОЮЗ СОВЕТаКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 111) 151) 4 С О 1 К 25 0 г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свУ 962817, кл. С 0 ергетический В,В, Масло8) идетельство СССР 2500, 1982и ции. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 54) ДАТЧИК РАЗНОСТИ ФАЗ(57) Изобретение относится к областфазоизмерительной техники.и можетбыть использовано в устройствахсинхронно-синфазного управления многодвигательными электроприводамив устройствах противоаварийной автоматической защиты энергосистем ит.п. Цель изобретения, - расширениефункциональных воэможностей - достигается путем обеспечения измерения сдвига фаз между периодическими синусоидальными сигналами одинаковойчастоты, Устройство содержит преобразователь 1 разности фаз во временной интервал, состоящий из и усилителей-ограничителей 2, формирователей 3 и 4 импульсов, и первых инверторов 5 и триггера 6, элементы И 7и 8, и триггеров 9, и инверторов 10и цифроаналоговых преобразователей11, на выходах которых появляются,напряжения, пропорциональные сдвигамфаз напряжений, Использование данного устройства, например, в системахуправления электроприводами в качестве датчика угла рассогласования роторных ЭДС позволит значительно повысить точность синхронизации частотывращения электродвигателей, что приведет к повышению производительностии улучшению качества выпускаемой про113305Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах синхронносинфазного управления многодвигатель 5ными электроприводами, в устройствахпротивоаварийной автоматики энерносистем и т.д,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения воэможности измерениясдвига фаз между и периодическимисинусоидальными сигналами одинаковойчастоты,На фиг. 1 приведена функциочальная 15схема предлагаемого датчика разностифазф на фиг. 2 - эпюры напряжений,поясняющие его работу.Датчикразности фаз содержит преобразователь 1 разности фаз во временной интервал , содержащий и уси-лителей-ограничителей 2, выходы которых подключены к входам формирователей 3 и 4 импульсов по переднемуи заднему фронтам, и и первых инверторов 5. Выходы формирователей 3 и4 импульсов подключены к входам триггера 6, прямой выход которого подключен к первым входам первой группы и элементов И 7, а инверсный вы- З 0ход - к первым входам второй группыи элементов И 8. Вторые входы и первых логических элементов И 7 подключены к выходам соответствующих усилителей.-ограничителей 2. Вторые вхо 35ды и элементов И 8 второй группыподключены к выходам п инверторов 5первой группы. Выходы и элементовИ 7 и 8 первой группы объединены попарно и подключены к первым входам 4 Ои триггеров 9, вторые входы которыхобъединены и соединены с вторым входом первого триггера 6. Выходы итриггеров 9 подключены к входам соответствующих и инверторов 10 второйгруппы, выходы которых подключены квходам цифроаналоговых преобразователей 11.Датчик разности фаз работает следующим образом.50На входы преобразователя 1 разности фаз во временной интервал поступают периодические напряжения У,Ог, У (фиг. 2) одинаковой частоты,разность фаз между которыми подлежитизмерению, Напряжения УБ , Бусилителями-ограничителями 2 преобразуются в последовательности однополярных импульсов 0 г 1 . Н г,г у Н г.п79частота повторения которых равна частоте напряжений Б, Нг, Б, а длительность равна половине периода их повторения. Напряжения Уг ,Угг,1 Цпоступают на входы формирователей 3 и 4 импульсов и инверторов 5 первой группы и на вторые входы элементов И 7 первой группы.На выходе формирователей 3 и 4 импульсов формируются напряжения Б Ув виде коротких импульсов со скважностью, равной периоду колебаний напряжений.Напряжение Цэ поступает на первый вход, а Ц - на второй вход первого триггера 6 и на вторые входы и триггеров 9.С прямого выхода первого триггера 6 напряжение Б в виде прямоугольных импульсов, равных длительностиполовины периода входных напряжений, поступает на первые входы элементов И 7 первой группы, на выходе которых формируются импульсы с длительностьюТ- -Ы2 где Т - период измеряемых напряжений,М, - разность фаз между измеряемыми напряжениями,С ынверсного выхода первого триггера 6 напряжение, интертированноепо отношению к Б , поступает наб. фпервые входы элементов И 8 второйгруппы, на вторые входы которых поступают напряжения Б,ю Н 5,г 1 Н,Напряжения УО , 0с выходаэлементов И 7 первой группы и напряжения Б Бз , У(инвертированные по отношейию к ЦБг , 01)поступают на входы и триггеров 9,на выходах которых формируются напряжения ББ , Б , длительностимежду импульсами которых равны сдвигу .фаз измеряемых напряжений.Напряжения У У 9 0поступают на вход инверторов 10 второйгруппы, с выхода которых импульсы,равные соответствующим углам сдвигафаз, поступают на входы и цифро-аналоговых преобразователей 11, на выходе которых появляются напряжения,пропорциональные сдвигам фаз напряжений,Использование предлагаемого датчика разности фаз в системах управления электроприводами, в частности3 133многодвигательными приводами аппаратов в текстильной промышленности вкачестве датчика угла рассогласованияроторных ЭДС позволяет значительноповысить точность синхронизации частоты вращения электродвигателей, что,в свою очередь, приводит к повышениюпроизводительности и улучшению качества выпускаемой продукции,формула изобретенияДатчик разности фаэ, содержащий преобразователь разности фаз во временной интервал, состоящий из двух усилителей-ограничителей, входы которых являются входами датчика и логического элемента, инвертор, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности измерения сдвига фаз между и периодическими синусоидальными сигналами одинаковой частоты, в преобразователь разности фаз во временной интервал дополнительно введены иусилителей-ограничителей, два формирователя импульсов по передним и задним фронтам, первая группа и инверторов, первый триггер, две группы и элементов И, и триггеров, первая 0579группа и инверторов, а также и инверторов и аналого-цифровых преобразователей, выходы которых являются выходами датчика, при этом выходы и усилителей-ограничителей подсоединены к соответствующим входамформирователей импульсов по переднему и заднему фронтам и входам и инверторов первой группы, выходы указанных формирователей подключены кпервому и второму входам триггера,прямой и инверсный выходы которогоподсоединены соответственно к первымвходам элементов И первой и второйгрупп, вторые входы элементов И первой группы соединены с выходами соответствующих усилителей-ограничителей, вторые входы элементов И второй группы подсоединены к выходам соответствующих инверторов первой группы причем выходы элементов И первойи второй групп, объединенные попарнопервый с п-м, подключены к первым 2 Б входам и триггеров, вторые входы которых объединены и соединены с выходом второго из формирователей импульсов по переднему и заднему фронтам,при этом выходы и триггеров соединены ЗО с входами соответствующих инвертороввторой группы, последовательно соединенных с аналого-цифровыми преобразователями.,Обр Тираж ИИПИ Государ по делам из 5, Москва, Ж1130 Производственйо-полиграфическое пре Редактор А.ЛежнинЗаказ 3579/48ВН 0 Юж твенного бретений 35, Рауш Подписноемитета СССРоткрытийя наб д, 4/5 тие, г, Ужгород, ул. Проектная